FGH90是一种基于镍基高温合金的先进粉末冶金材料，专为极端高温、高应力环境设计。作为第二代粉末冶金高温合金代表，其通过气体雾化制粉与热等静压成型技术制备，显著提升了传统铸造合金的力学性能和组织均匀性，广泛应用于航空航天动力系统核心热端部件。
FGH90的合金体系以镍（Ni）为基体（占比约55-65%），通过多元强化实现性能优化：
固溶强化：添加12-16%铬（Cr）提升抗氧化性，8-12%钴（Co）延缓TCP相析出，3-5%钼（Mo）与1-3%钨（W）增强晶格畸变
沉淀强化：铝（Al）2.5-3.5%与钛（Ti）3.5-4.5%形成γ'相（Ni₃(Al,Ti)），体积分数达55-65%
微量元素：0.02-0.06%碳（C）与0.01-0.03%硼（B）强化晶界，铪（Hf）<0.1%改善热加工性能
高温力学性能
在750-850℃服役温度下，拉伸强度保持850-1050MPa，持久寿命达200-400小时（650MPa/850℃），较第一代合金提升40%。其γ'相在高温下保持稳定，抗粗化温度阈值达900℃。
抗疲劳特性
粉末冶金工艺使晶粒尺寸细化至ASTM 10-12级，低周疲劳寿命（应变幅0.8%）超过10000次循环，裂纹扩展速率da/dN低于3×10⁻⁸ m/cycle（ΔK=30MPa√m）。
环境耐受性
表面形成连续Cr₂O₃-Al₂O₃复合氧化膜，在燃气腐蚀环境中（1000℃/100h）氧化增重<2mg/cm²，硫化物热腐蚀速率低于0.1mm/year。
工艺特性
热等静压成型密度达理论值99.9%以上，经双重时效处理（1180℃/4h固溶 + 850℃/24h时效）后，γ'相呈现300-500nm立方体形貌，实现强度与塑性的最佳平衡（延伸率>15%）。
航空发动机：高压涡轮盘、整体叶盘、涡轮轴等旋转部件，承受650-800℃离心应力（典型转速15000-20000rpm）
燃气轮机：重型燃机燃烧室衬套、过渡段，服役温度达900℃
航天动力：火箭发动机涡轮泵转子、高超声速飞行器热防护支撑结构
核电装备：第四代反应堆高温气冷堆控制棒驱动机构
缺陷控制：需将原始粉末氧含量控制在<80ppm，陶瓷夹杂物尺寸≤50μm
损伤容限提升：通过梯度热处理在表层形成细晶区（晶粒尺寸5-10μm），使裂纹萌生寿命延长2-3倍
增材制造适配：开发激光选区熔化专用粉末（粒径15-45μm），实现复杂构件近净成形，目前打印态试样760℃强度已达锻件水平90%
相比传统IN718合金，FGH90的工作温度上限提升150℃，比第三代单晶合金CMSX-4成本降低40%。其断裂韧性（KIC）达90MPa√m，在粉末冶金高温合金中具有最佳的损伤容限特性。
该材料的持续优化方向包括：开发纳米氧化物弥散强化（ODS）复合工艺、探索热机械处理（TMP）实现层状异构组织、以及通过机器学习优化成分-工艺-性能映射关系。随着航空发动机推重比向12-15迈进，FGH90及其衍生材料将在新一代动力装备中发挥更关键作用。
